自动化立体车库的设计和实现剖析.docx

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自动化立体车库的设计和实现剖析

南京信息职业技术学院

毕业设计论文

作者谭长波学号40621P14

系部信息服务学院

专业计算机控制技术

题目自动化立体车库的设计和实现

指导教师宋锦

评阅教师

完成时间：

2009年4月26日

毕业设计（论文）中文摘要

题目：

自动化立体车库的设计和实现

摘要：

自动立体车库具有广阔的发展前景。

本文介绍了立体车库发展状况以及立体车库的主要功能与优越性，并进一步结合给出了一个物业小区内地下三层升降横移式立体车库的设计与实现方案的实践操作来阐述PLC的应用。

同时本文还介绍了基于可编程控制器（PLC）的车库控制系统,简述了多层升降横移立体停车库工作原理和结构特点，通过PLC软件设计及其优化,实现了立体车库的自动控制，使整个控制系统的可靠性大大提高,满足了车库的控制功能与使用性能的要求,完全实现了进出车的智能控制。

系统还在硬件设计上采用了手动、半自动和全自动多级冗余控制方式,配合软件/硬件连锁保护,大大提高了系统的可靠性;同时,由于PLC软件设计上的优化处理,使得本系统对于车位的扩展实现较为简便;此外,软件设计还采用了“并行分支与汇合”的技巧,从而大大缩短了进出车时间,提高了工作效率。

关键词PLC立体停车库多层升降横移控制系统应用

毕业设计（论文）外文摘要

Title:

AutomatedDesignandImplementationofthegarage

Abstract:

Automaticthree-dimensionalgaragehasbroadprospectsfordevelopment.Thisarticledescribesthedevelopmentofathree-dimensional,aswellasgarageparkingandthesuperiorityofthemainfunctionsandfurtherintegrationgivesathree-tierpropertyundertheMainlandAreatypeparkingequipmentliftingandtransferringthedesignandimplementationofprogramstothepracticeofoperationsonthePLCapplications.Atthesametime,alsointroducedinthisarticlebasedontheprogrammablelogiccontroller（PLC）controlsystemforthegarage,brieflyliftingandtransferringmulti-storeyparkingcharacteristicsoftheworkingprincipleandstructure,throughthePLCsoftwaredesignandoptimization,toachievethethree-dimensionalgarageofautomaticcontrol,sothatthewholecontrolsystemgreatlyimprovedthereliabilitytomeettheneedsofthegarageandusethecontrolperformancerequirements,thefullrealizationoftheintelligentcontrolandoutofcars.Systemhardwaredesignisstillusedmanually,semi-automaticandfullyautomaticmulti-levelredundancycontrolmode,withthesoftware/hardwarechainprotection,greatlyimprovingthereliabilityofthesystem;Atthesametime,asaresultofPLCsoftwareoptimizeddesign,makingthissystemfortheexpansionofparkingspacestoachieveamoresimple;Inaddition,thesoftwaredesignalsousesa"parallelbranchandmerging"skills,thusgreatlyreducingthetimeandoutofvehicles,improvedworkefficiency.

Keywords:

PLCParkingLiftingandtransferringmulti-storey

ControlSystemApplication

目录

引言

1.PLC相关的介绍

1.1什么是PLC

1.2PLC的发展历史

1.3PLC的市场情况

2.立体车库概述（立体车库的构成）

2.1立体车库主要有以下几种形式

2.1.1升降横移式

2.1.2巷道堆垛式

2.1.3垂直提升式立体车库

2.1.4垂直循环式

3.立体车库自动控制系统

3.1立体车库自动化控制系统主要五个子系统

3.1.1自动收费管理系统

3.1.2自动存取车系统

3.1.3远程诊断系统

3.1.4自动道闸

3.1.5监控安保系统

4.基于PLC的多层升降横移立体停车库控制系统设计（PLC技术在立体车库控制中的应用）

4.1升降横移立体车库运行原理

4.2立体车库结构特点

4.3立体停车库控制系统方案的确定

4.4立体车库控制系统设计（电气系统的设计）

4.4.1PLC控制系统设计

4.4.2PLC控制系统程序设计

4.4.3模块化程序设计

4.4.4软件设计中关键问题的处理

5.升降横移式立体停车设备的泊车流程

5.1红绿黄指示灯指示车库运行状态

5.2存车操作

5.3取车操作

6.立体车库的自动存取车控制系统

6.1弱电系统

6.1.1检测信号

6.1.2急停信号

6.1.3输出控制信号

6.2强电系统

6.3系统设计（电气系统的设计）

结论

致谢

参考文献

引言

随着汽车的急增致使城市停车难问题不断恶化,而作为解决城市静态交通的有效措施——向空间、向高层发展的自动化立体停车设备,以其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点,越来越受到人们的青睐。

目前市面上常见的机械式立体停车库有：

升降横移类、垂直循环类、多层循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类和简易升降类等8种,其中升降横移类以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点,在国内车库市场占有绝对优势的市场份额。

目前常见的机械式立体停车库有升降横移式、垂直循环式、多层循环式、水平循环式、平面移动式、巷道堆垛式、垂直升降类和简易升降式8种，其中升降横移类以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点，在国内车库市场占有83%的市场份额。

可编程控制器（PLC）集微机技术、自动化技术、通讯技术为一体，可靠性强、性价比高、设计紧凑、扩展性好、操作方便，因此在自动停车系统中通常作为电控核心。

1PLC相关的介绍

1.1什么是PLC

PLC来源可编程序控制器的英文为ProgrammableController,在二十世纪70-80年代一直简称为PC。

由于到90年代,个人计算机发展起来,也简称为PC;加之可编程序的概念所涵盖的范围太大,所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器（PLC-ProgrammableLogicController）,为了方便,仍简称PLC为可编程序控制器。

有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统,强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。

PLC是以微处理器为基础，综合自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，它具有体积小，功能强，程序设计简单，灵活通用，维护方便等一系列的优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，使它成为大规模控制工程的理想下位机。

1.2PLC的发展历史

自1968年美国GM（通用汽车）公司第一次提出取代继电器控制装置以来,现在已有第五代PLC产品了。

PLC除了以连续量为主的反馈控制外,特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的离散量的数据采集监视。

由于这些控制和监视的要求,所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。

1.3PLC的市场情况

在PLC应用方面,我国是很活跃的,近年来每年约新投入10万台套PLC产品,年销售额30亿元人民币,应用的行业也很广。

但是与其它国家相比,在机械加工及生产线方面的应用,还需要加大投入。

我国市场上流行的有如下几家PLC产品:

西门子公司的产品,目前有SIMATICS7-400/300/200系列产品。

GE公司的产品;日本欧姆龙、三菱、富士、松下等公司产品。

PLC的市场的潜力是巨大的,不仅在我国,即使在工业发达的日本也有调查表明,PLC配套的机电一体化产品的比例占42%,采用继电器、接触器控制尚有24%。

所以说,需要应用PLC的场合还很多,在我国就更是如此了。

从技术创新的角度看,我国大中型企业还要大力发展CIMS（计算机集成制造系统）,在机械制造厂要形成FMS柔性制造系统,PLC是基础,所以PLC市场是广阔的。

PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便的优点,这是它能持久的占有市场的根本原因。

2立体车库概述（立体车库的构成）

车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30"40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。

我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车

设备，距今已有十年的历程。

由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:

1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。

机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。

首先，机械车库具有突出的节地优势。

以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上多层（21层）立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。

机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。

应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。

在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。

机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。

这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋